МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра «Захист інформації»
Звіт
до лабораторної роботи № 2
з курсу “Обчислювальна техніка ”
На тему: “Методи аналізу та синтезу комбінаційних схем. Комбінаційні схеми з одним виходом”
Виконав:
Студент групи ІБ – 44
Перевірив:
Львів 2009
Мета роботи: - вивчення методів аналізу і синтезу комбінаційних логічних схем з одним виходом, оцінки їх апаратурної складності та швидкодії.
ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ
Логічний елемент - це електронний пристрій, який реалізує певну логічну (перемикальну) функцію. Сукупність логічних елементів і зв’язків між ними, призначену для перетворення двійкових змінних, називають логічною схемою. Логічні схеми поділяють на послідовнісні і комбінаційні.
Комбінаційною називають схему, m вихідних сигналів якої в кожний момент часу повністю визначаються сукупністю n її вхідних сигналів в цей самий момент часу. Тобто вихідні сигнали комбінаційної схеми в даний момент часу не залежать від вхідних сигналів, які діяли в попередні моменти часу (схема не має пам’яті). Кажуть, що така схема має один стан.
Поведінка комбінаційної схеми описується системою логічних функцій. Виділяють задачі аналізу та синтезу комбінаційних схем.
Задача аналізу комбінаційної схеми полягає в знаходженні системи логічних функцій, що відображають логіку роботи такої схеми. В процесі аналізу з схеми вилучають елементи, що не впливають на логіку її роботи (формувачі, елементи узгодження і т.д.), після чого визначають згадану систему логічних функцій.
Задача синтезу є оберненою до задачі аналізу.
Реалізація комбінаційних схем на дешифраторах і мультиплексорах
Як відомо, повний дешифратор на n входів реалізує всі 2n конституенти одиниць (мінтерми). Отже, для реалізації логічної функції від n змінних достатньо за допомогою логічного елемента АБО отримати на виході дешифратора диз’юнкцію тих мінтермів, які входять в ДДНФ даної логічної функції (іншими словами згадані мінтерми відповідають наборам, на яких задана логічна функція приймає одиничне значення). Якщо дешифратор має інверсні виходи, то у відповідності до правила де Моргана замість елемента АБО використовують елемент І-НЕ. Приклади реалізації на дешифраторах логічної функції, заданої Таблицею, наведено на Рис.5 (всі невизначені стани довизначено як нульові).
Якщо в ДДНФ заданої логічної функції з диз’юнкції мінтермів можна винести за дужки змінну, то можна використати дешифратор з меншою кількістю входів, якщо він має стробуючий вхід.
Дешифратор зручно використовувати також при реалізації систем логічних функцій. Для реалізації системи логічних функцій необхідно один дешифратор (з відповідною до кількості вхідних змінних кількістю входів) і стільки логічних елементів, скільки функцій в системі.
Мультиплексор з k адресними входами і інформаційними входами, дозволяє реалізувати логічну функцію від n змінних, розкладену за k змінними у відповідності з формулою Шеннона. Згадані k змінні називають вилученими. Розклад за k змінними означає вираження заданої логічної функції через залишкові функції, які відрізняються від заданої тим, що залежать не від n змінних, а від (n - k) змінних.
ЗАВДАННЯ
Ознайомитися з основними відомостями.
Визначити свій варіант логічної функції.
Для цього необхідно номер варіанта (задає викладач) перевести в двійкову систему числення і підставити шість розрядів отриманого таким чином двійкового числа в Таблицю 2 (1 - молодший розряд). Наприклад, якщо задано номер варіанта 10, то в двійковій системі числення цей номер можна подати шестирозрядним числом 001010. Тобто в Таблицю 2 підставляємо значення: (молодший розряд), , , , , .
Для свого варіанту логічної функції і для її заперечення знайти МДНФ. Представити функцію у всіх восьми нормальних формах.
З отриманих в пункті 3 нормальних форм вибрати і записати ті операторні представлення функції, які можуть бути реалізовані на логічних елементах, заданих в Таблиці 3.
На основі операторних предст...
